(57)【要約】【課題】本発明の面状発熱体のコントローラは、暖房畳、床暖房、道路や屋根の融雪や凍結を防止する等の多種の面状発熱体に対する共用化がはかれ、面状発熱体の発熱の開始や停止、立ち上げ時間、設定温度の選択等の多機能に対応して高効率の発熱を制御する。【解決手段】表示部２と、時刻、面状発熱体３の発熱時間、設定温度等の各モードに切替える表示切替スイッチＳＷ１、モード切替後に面状発熱体の発熱時間の表示と設定温度を変更する高レベルスイッチＳＷ２、低レベルスイッチＳＷ３、決定スイッチＳＷ４、運転停止スイッチＳＷ５等を備える操作部１と、面状発熱体の発熱温度を検知する第１検知手段４と、を有するハウジング５内に、制御手段ＣＰＵと、タイマー手段Ｔと、周囲の環境温度を検知する第２検知手段６と、環境温度の高低に対応してＯＮ・ＯＦＦするスイッチング手段７と、電源回路部８とを設け、通電量を環境温度に応じて調整して発熱温度を目標温度に制御手段ＣＰＵを通じて制御する。【選択図】図１
2005222351.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示部と、前記表示部に時刻、面状発熱体の発熱時間、設定温度等の各モードに所望の押圧動作毎に切替えして表示する表示切替スイッチと、該表示切替スイッチの押圧によるモード切替後に面状発熱体の発熱時間の時間表示と設定温度とを所定割合づつ押圧操作毎に変更し、設定する高レベルスイッチおよび低レベルスイッチと、前記各種スイッチの操作手順の適否を決定する決定スイッチ、運転の停止を行う運転停止スイッチ等を押圧可能に備える操作部と、面状発熱体の発熱温度を検知可能に接続される第１検知手段と、を有する略箱形のハウジングと、該ハウジング内には、前記第１検知手段が接続され、情報を記憶、演算する制御手段ＣＰＵと、該制御手段ＣＰＵに接続され、面状発熱体の発熱時間を設定可能なタイマー手段と、面状発熱体が敷設される周囲の環境温度を検知する第２検知手段と、該第２検知手段により検知する環境温度の高低に対応してＯＮ、ＯＦＦするスイッチング手段と、該スイッチング手段のＯＮ、ＯＦＦにより前記面状発熱体に通電を行う電源回路部とを設け、前記電源回路部からの面状発熱体への通電量を環境温度に応じて調整することにより前記面状発熱体の発熱温度を目標温度に前記制御手段ＣＰＵを通じて制御することを特徴とした面状発熱体のコントローラ装置。
【請求項２】
前記スイッチング手段は、前記第１検知手段または／および第２検知手段の検知情報にもとずいて前記制御手段ＣＰＵによりＯＮ、ＯＦＦが制御されることを特徴とする請求項１に記載の面状発熱体のコントローラ装置。
【請求項３】
前記スイッチング手段は、面状発熱体に対する前記第１検知手段の検知温度が設定温度に近づく時に、制御手段ＣＰＵにより通電に要する単位時間あたりの通電時間を設定温度に近づく昇温温度毎に段階的にレベルを異にして電源回路部からの通電量を制御することを特徴とした請求項１,請求項２に記載の面状発熱体のコントローラ装置。
【請求項４】
前記スイッチング手段は、前記第２検知手段により検知する周囲の環境温度の情報に基づいて前記制御手段ＣＰＵにより電源回路部から供給される通電量を制御することを特徴とした請求項１,請求項２,請求項３に記載の面状発熱体のコントローラ装置。
【請求項５】
前記スイッチング手段は、制御手段ＣＰＵによりＯＮ、ＯＦＦが制御されるＳＳＲであることを特徴とする請求項１,請求項２,請求項３,請求項４に記載の面状発熱体のコントローラ装置。
【請求項６】
前記表示切替スイッチをにてモードを切り替え、表示部の運転選択表示域部に表示を行ってから、前記決定スイッチを操作することにより前記面状発熱体に発熱の立ち上がりの急上昇させる機能を設けたことを特徴とした請求項１,請求項２,請求項３,請求項４,請求項５に記載の面状発熱体のコントローラ装置。
【請求項７】
前記第１検知手段は、所望複数対の熱電対であることを特徴とする請求項１,請求項２,請求項３,請求項４,請求項５,請求項６に記載の面状発熱体のコントローラ装置。
【請求項８】
前記第２検知手段は、サーミスタのような感温素子、熱電対、温度計等の何れかが用いられることを特徴とする請求項１,請求項２,請求項３,請求項４,請求項５,請求項６,請求項７に記載の面状発熱体のコントローラ装置。
【請求項９】
前記表示部は、有機ＥＬにて形成されるディスプレイであることを特徴とする請求項１,請求項２,請求項３,請求項４,請求項５,請求項６,請求項７,請求項８に記載の面状発熱体のコントローラ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は面状発熱体のコントローラ装置に関し、例えば暖房畳、床暖房、道路や屋根の融雪を行ったり、凍結を防止する等の多種の面状発熱体に対する共用化がはかれ、また面状発熱体の発熱の開始や停止、また立ち上げ時間、設定温度の選択等の多機能に対応して制御が容易かつ高精度に行え、しかも取扱い操作が簡単で誤操作が少なく、さらには周囲温度状況に応じてエネルギーロスが少ない高効率の暖房を行える等便利になすものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、暖房、または道路や屋根の融雪を行ったり、凍結を防止するのに用いる発熱体として、ニクロム線を用いたものやカーボン系発熱体がある。これらの発熱体は、暖房に必要な所定の温度を維持するのに、温度を制御するための制御回路を必要としていた。そして、これらの発熱体の発熱を開始したり、停止する等に使用するコントローラは、発熱体から引き出され、先端にコンセントを有するコードの中間部分に把持可能なコントローラ本体が設けられたものがあった。このコントローラには、発熱体に通電して発熱を開始したり、通電を断って発熱を終了したり、発熱体の発熱温度を設定するのにダイヤルスィツチを回動可能にけたものがあった（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
ところで、最近では、制御回路が不要な正温度係数特性を有する面状発熱体が脚光を浴びてきている。そして、正温度係数（「Ｐｏｓｉｔｉｖｅ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｃｏｅｆｆｉｅｎｔ」、以下、単に「ＰＴＣ」という。）とは、発熱体の温度が設計時に定められた所定温度まで上昇すると、発熱体の電気特性が増加する特性である。そして、発熱体は、通電による発熱で所定温度まで上昇するが、ＰＴＣ特性により電気抵抗が増加し、流れる電流が規制されることで発熱温度が所定温度で維持される、いわゆる自己温度制御機能を有するものであった。このＰＴＣ特性を発揮する面状発熱体を用いた暖房畳があった（例えば特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平１１−２４１４８２号公報
【特許文献２】実開昭６１−１２６５９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の上記従来のコントローラは、発熱体としてニクロム線やカーボン系発熱体を発熱させるのに適うものであり、ダイヤルスィツチを回動操作することにより発熱体に通電して発熱を開始したり、通電を断って発熱を終了したり、抵抗を可変的に設定させて発熱温度を設定するのに使用されるのにすぎなかった。
【０００５】
このため、発熱体が使用される環境によって設定温度を切替えるのに、その都度、ダイヤルスイッチを回動操作しなければならなかった。従って、操作上の煩わしさがあった。しかも、周囲の環境温度を無視して暖房を行うので、熱過ぎたり、寒すぎる等の不都合を生ずるため、快適な暖房を行えなかった。また、暖房をするにはエネルギー効率が低く、多大な消費電力を必要としていた。また、発熱体が過熱することにより火傷を発生したり、火災が発生される等の不都合を生じていた。そのうえ、暖房に必要な所定の温度を維持するのに、温度を制御するための制御回路は複雑になっていた。
【０００６】
また、特許文献２に記載のようなＰＴＣ特性を発揮する上記従来の面状発熱体は、発熱温度を制御するための制御回路は不要になるという利点があるが、反面、面状発熱体の立ち上がりに長い時間を必要としていた。
【０００７】
また、面状発熱体が、使用される周囲の環境によって、例えば被加熱体からの放熱が大きい場合や、所定温度となっている被加熱体が外的要因によって、その熱量が急激に奪われて温度が低下する場合に、発熱量に不足を生じ、所定の温度状態に維持したり、或いは所定温度へ迅速に復帰させる必要があるが、かかる自体に即応する多機能のコントローラの開発が望まれている。
【０００８】
本発明は上記従来の欠点を解決し、例えば暖房畳、床暖房、道路や屋根の融雪を行ったり、凍結を防止する等の多種の面状発熱体に対する共用化がはかれ、また面状発熱体の発熱の開始や停止、立ち上げ時間、設定温度の選択等の多機能に対応して制御が容易かつ高精度に行え、しかも取扱い操作が簡単で誤操作が少なく、また周囲温度状況に応じて消費電力の浪費が少なく高効率に発熱温度を制御し、さらには面状発熱体の立ち上げ時間の短縮化に寄与する等の多機能性を発揮して便利な面状発熱体のコントローラ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、請求項１に記載の発明は、表示部と、前記表示部に時刻、面状発熱体の発熱時間、設定温度等の各モードに所望の押圧動作毎に切替えして表示する表示切替スイッチと、該表示切替スイッチの押圧によるモード切替後に面状発熱体の発熱時間の時間表示と設定温度とを所定割合づつ押圧操作毎に変更し、設定する高レベルスイッチおよび低レベルスイッチと、前記各種スイッチの操作手順の適否を決定する決定スイッチ、運転の停止を行う運転停止スイッチ等を押圧可能に備える操作部と、面状発熱体の発熱温度を検知可能に接続される第１検知手段と、を有する略箱形のハウジングと、該ハウジング内には、前記第１検知手段が接続され、情報を記憶、演算する制御手段ＣＰＵと、該制御手段ＣＰＵに接続され、面状発熱体の発熱時間を設定可能なタイマー手段と、面状発熱体が敷設される周囲の環境温度を検知する第２検知手段と、該第２検知手段により検知する環境温度の高低に対応してＯＮ、ＯＦＦするスイッチング手段と、該スイッチング手段のＯＮ、ＯＦＦにより前記面状発熱体に通電を行う電源回路部とを設け、前記電源回路部からの面状発熱体への通電量を環境温度に応じて調整することにより前記面状発熱体の発熱温度を目標温度に前記制御手段ＣＰＵを通じて制御することを特徴としたという手段を採用した。
【００１０】
また、本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記スイッチング手段は、前記第１検知手段または／および第２検知手段の検知情報にもとずいて前記制御手段ＣＰＵによりＯＮ、ＯＦＦが制御されることを特徴とするという手段を採用した。
【００１１】
また、本発明の請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２において、前記スイッチング手段は、面状発熱体に対する前記第１検知手段の検知温度が設定温度に近づく時に、制御手段ＣＰＵにより通電に要する単位時間あたりの通電時間を設定温度に近づく昇温温度毎に段階的にレベルを異にして電源回路部からの通電量を制御するという手段を採用した。
【００１２】
また、本発明の請求項４に記載の発明は、請求項１,請求項２,請求項３において、前記スイッチング手段は、前記第２検知手段により検知する周囲の環境温度の情報に基づいて前記制御手段ＣＰＵにより電源回路部から供給される通電量を制御することを特徴とするという手段を採用した。
【００１３】
また、本発明の請求項５に記載の発明は、請求項１,請求項２,請求項３,請求項４において、前記スイッチング手段は、制御手段ＣＰＵによりＯＮ、ＯＦＦが制御されるＳＳＲであることを特徴とするという手段を採用した。
【００１４】
また、本発明の請求項６に記載の発明は、請求項１,請求項２,請求項３,請求項４,請求項５において、前記表示切替スイッチにてモードを切り替え、表示部の運転選択表示域部に表示を行ってから、前記決定スイッチを操作することにより前記面状発熱体に発熱の立ち上がりの急上昇させる機能を設けたことを特徴としたという手段を採用した。
【００１５】
また、本発明の請求項７に記載の発明は、請求項１,請求項２,請求項３,請求項４,請求項５,請求項６において、前記第１検知手段は、所望複数対の熱電対であることを特徴とするという手段を採用した。
【００１６】
また、本発明の請求項８に記載の発明は、請求項１,請求項２,請求項３,請求項４,請求項５,請求項６,請求項７において、前記第２検知手段は、サーミスタのような感温素子、熱電対、温度計等の何れかが用いられることを特徴とするという手段を採用した。
【００１７】
また、本発明の請求項９に記載の発明は、請求項１,請求項２,請求項３,請求項４,請求項５,請求項６,請求項７,請求項８において、前記表示部は、有機ＥＬにて形成されるディスプレイであることを特徴とするという手段を採用した。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の面状発熱体のコントローラは、例えば暖房畳、床暖房、道路や屋根の融雪を行ったり、凍結を防止する等の多種の面状発熱体に対する共用化がはかれ、また面状発熱体の発熱の開始や停止、立ち上げ時間、設定温度の選択等の多機能に対応して制御が容易かつ高精度に行え、しかも取扱い操作が簡単で誤操作が少なく、また周囲温度状況に応じてエネルギーロスが少ない高効率の暖房を行える等便利になり、さらには面状発熱体は立ち上げ時間の短縮化に寄与する等の多機能性を発揮し便利であり、薄形設計とコンパクト化をはかることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下図面に従い、本発明を実施するための最良の形態につき詳細を説明する。
【００２０】
図１は本発明の面状発熱体のコントロール装置の実施形態１を示す配線ブロック図、図２は同じく外観正面図、図３は同じく面状発熱体のＯＮ時間の設定操作を示すブロック図、図４は同じくＯＦＦ時間の設定操作を示すブロック図、図５は面状発熱体の温度設定操作を示すブロック図、図６は同じく面状発熱体の急速立ち上げ操作を示すブロック図、図７は同じく面状発熱体の設定温度に対する通電量に対応したレベル表示のうちのレベル０を示す説明図、図８は同じくレベル１を示す説明図、図９は同じくレベル２を示す説明図、図１０は同じくレベル３を示す説明図、図１１は同じくレベル４を示す説明図である。
【００２１】
本実施形態１のコントローラ装置Ｃは、図１、図２に示すように、正面に表示部２と、前記表示部２に時刻、面状発熱体３の発熱時間、設定温度等の各モードに所望の押圧動作毎に切替えして表示する表示切替スイッチＳＷ１と、該表示切替スイッチＳＷ１の押圧によるモード切替後に面状発熱体３の発熱時間の時間表示と設定温度とを所定割合づつ押圧操作毎に変更し、設定する高レベルスイッチＳＷ２および低レベルスイッチＳＷ３と、前記各種スイッチの操作手順の適否を決定する決定スイッチＳＷ４、運転の停止を行う運転停止スイッチＳＷ５等を押圧可能に備える操作部１と、面状発熱体３の発熱温度を検知可能に接続される第１検知手段４と、を有する略箱形のハウジング５と、該ハウジング５内には、前記第１検知手段４が接続され、情報を記憶、演算する制御手段ＣＰＵと、該制御手段ＣＰＵに接続され、面状発熱体３の発熱時間を設定可能なタイマー手段Ｔと、面状発熱体３が敷設される周囲の環境温度を検知する第２検知手段６と、該第２検知手段６により検知する環境温度の高低に対応してＯＮ、ＯＦＦするスイッチング手段７と、該スイッチング手段７のＯＮ、ＯＦＦにより前記面状発熱体３に通電を行う電源回路部８とを設け、前記電源回路部８からの面状発熱体３への通電量を環境温度に応じて調整することにより前記面状発熱体３の発熱温度を目標温度に前記制御手段ＣＰＵを通じて制御することを特徴としている。
【００２２】
前記表示部２は、例えば有機ＥＬディスプレーにより形成される。この表示部２を有機ＥＬディスプレーにより形成したのは、表示部２を正面に限らず、斜め方向から見た時に低温（−５０℃）下でも表示部２の後記各表示域に表示される表示内容が鮮明に容易かつ確実に視認可能になすためである。
【００２３】
また、前記表示部２は、不使用時は有機ＥＬディスプレーがＯＦＦになって省エネルギー化がはかられる。
【００２４】
また、この表示部２には、図２に示すように、前記タイマー手段Ｔの働きにより時刻や面状発熱体３の発熱時間を表示する時刻表示域部２Ａと、面状発熱体３の発熱温度の設定を行う設定温度表示域部２Ｂと、前記第２検知手段６により検知される周囲の環境温度、例えば室内温度を表示する室内温度表示域部２Ｃと、前記表示切替スイッチＳＷ１の押圧操作により「ＯＮ設定」、「ＯＦＦ設定」、面状発熱体３への通電開始から暖房等に要する所望温度まで急速に発熱させて立ち上げる「急速設定」等の表示を繰り返して点滅表示させる運転選択表示域部２Ｄと、この運転選択表示域部２Ｄにて選択される「ＯＮ設定」、「ＯＦＦ設定」、「急速設定」のうちの運転されている現在の設定を表示させる現状設定表示域部２Ｅと、設定温度表示域部２Ｂに表示される面状発熱体３の発熱温度が設定温度に上昇して近づいた時に、単位時間ｔ、例えば１秒間を所望区分に分割して通電のＯＮ、ＯＦＦを繰り返し行うようにして消費電力の浪費を防いで節電を行うためのレベル表示域部２Ｆと、該レベル表示域部２Ｆの近傍に設けられ、「レベル」の文字表示がなされるレベル文字表示域部２Ｇと、現在の「使用電力量」がＷ単位で表示される電力量表示域部２Ｈと、現在までの「積算電力量」がｋｗｈ単位で表示される積算電力表示域部２Ｉ等が区分されて前記表示切替スイッチＳＷ１等の各スイッチを所定手順に押圧操作することによりモードが切替わって設定内容が表示されるようになっている。
【００２５】
そして、前記運転選択表示域部２Ｄに点滅表示される「ＯＮ設定」、「ＯＦＦ設定」、「急速設定」等の各表示内容は、表示切替スイッチＳＷ１の押圧操作により所定時間、例えば２０秒間に次ぎの設定内容の選択が表示切替スイッチＳＷ１により行われないと、点滅を停止してそのままの設定内容を表示するようになつている。
【００２６】
また、前記レベル表示域部２Ｆは、畳暖房や床暖房を行う面状発熱体３の設定温度に対する通電量に対応したレベル表示が行われ、消費電力の浪費を防止して節電をはかるための目安になるものである。
【００２７】
例えば、面状発熱体３の発熱の設定温度を例えば３７℃に設定したとすると、単位時間を１秒間として通電量が異なるレベル０、レベル１、レベル２、レベル３、レベル４の５つのレベルに分割し、レベル０は、図７に示すように設定温度の３７℃よりも１℃高い３８℃の時に１秒間の全てがＯＦＦであり、面状発熱体３への通電は控えられ、設定温度以上に面状発熱体３の発熱温度の上昇を防止し、消費電力の浪費を防止して節電をはかるようにする。次いで、レベル１は、面状発熱体３の設定温度が３７℃の目標温度に近づいた時には、図８に示すようにＯＮとなって１秒間のうちの全てではなく、０．６秒間だけ通電が行われ、その後の０．４秒間はＯＦＦとなって通電が遮断されて面上発熱体３への通電が極力控えられる。また、図９に示すように、レベル２では、設定温度の３７℃よりも１℃低い３６℃の時には、ＯＮとなって１秒間のうちの０．７秒間の通電が行われ、その後の０．３秒間はＯＦＦとなって通電が遮断される。また、図１０に示すようなレベル３では、設定温度３７℃よりも２℃低い３５℃の時であり、１秒間のうちの０．８秒間だけＯＮとなって通電が面状発熱体３に行われることにより、レベル２よりも０．１秒間通電時間が長くなり、その後はＯＦＦとなって０．２秒間、通電が遮断される。また、図１１に示すようにレベル４では、設定温度３７℃よりも３℃低い３４℃の場合であり、ＯＮとなって０．９秒間の通電が面状発熱体３に行われてレベル３よりも０．１秒間通電時間が長くなり、その後はＯＦＦとなって０．１秒間、通電が遮断される。
【００２８】
そして、面状発熱体３の発熱温度が、設定温度３７℃よりもかなり低い３３℃の場合には、１秒間、全てにわたりＯＮとなり通電が行われ、面状発熱体３は充分に発熱される。
【００２９】
このようにレベル０〜レベル５の５レベルに応じて単位時間の１秒間を所望区分に分割して通電のＯＮ，ＯＦＦを繰り返して面状発熱体３の通電を効率良く行うことにより消費電力の浪費を防いで節電が行われるようになる。
【００３０】
また、前記電力量表示域部２Ｈは、前記表示切替スイッチＳＷ１の押圧操作によりモードが切り替えられると、現在の「使用電力量」がＷ単位で表示される。そして、その表示桁数は例えば８桁が可能であるが、その桁数の増減変更は自由である。
【００３１】
また、前記積算電力表示域部２Ｉは、前記表示切替スイッチＳＷ１の押圧操作によりモードが切り替えられ、現在までの「積算電力量」がｋｗｈ単位で表示されるようになっている。その表示桁数は例えば７桁が可能であるが、その桁数の増減変更は自由であり、最小表示単位は０．１ｋｗｈで表示される。また、積算の開始時期は、ＯＮ設定をした時から開始される。リセット操作は、決定スイッチＳＷ４を押圧操作することによりリセットが行われるようになっている。
【００３２】
また、前記時刻表示域部２Ａに表示される時刻や面状発熱体３の発熱時間の設定は、先ず表示切替スイッチＳＷ１を押圧操作して前記運転選択表示域部２Ｄに「ＯＮ設定」を点滅表示する。次いで、低レベルスイッチＳＷ３を押すと、時刻表示域部２Ａには時間数値がアップして表示されて行き、また高レベルスイッチＳＷ４を押すと、時刻表示域部２Ａには分数値が１分づつアップして表示されて行く。この時、例えば低レベルスイッチＳＷ３を押圧操作することによる時間数値は、「１」→「２」・・・・「２３」→「００」と１時間づつアップされ、また高レベルスイッチＳＷ２を押圧操作することによる分数値は、「１」→「２」・・「５９」→「００」とアップして表示される。そして、時刻表示域部２Ａに時刻や面状発熱体３の発熱時間の開始時間の設定を行い、表示してから、決定スイッチＳＷ４を押圧操作することにより各種スイッチの操作手順の適否を決定して面状発熱体３の発熱開始時間（ＯＮ時間）の設定操作を終える。
【００３３】
また、面状発熱体３の発熱終了時間の設定は、前記操作と同様に、先ず表示切替スイッチＳＷ１を押圧操作して前記運転選択表示域部２Ｄに「ＯＦＦ設定」を点滅表示する。
【００３４】
次いで、同様に低レベルスイッチＳＷ３を押して時刻表示域部２Ａに時間数値を表示して行き、また高レベルスイッチＳＷ４を押して時刻表示域部２Ａに分数値を表示して行く。最後に決定スイッチＳＷ４を押圧操作することにより各種スイッチの操作手順の適否を決定して面状発熱体３の発熱終了時間（ＯＦＦ時間）の設定操作を終える。
【００３５】
また、前記設定温度表示域部２Ｂに面状発熱体３の設定温度を設定するための設定操作は、表示切替スイッチＳＷ１を押圧操作してモードを切り替えて行くと、設定温度表示域部２Ｂには面状発熱体３の標準温度として、例えば３０℃が点滅表示される。
【００３６】
次いで、低レベルスイッチＳＷ３を押すことにより前記標準温度を基準にして１℃づつダウンさせ、また高レベルスイッチＳＷ２を押すことにより前記標準温度を基準にして１℃づつアップさせることにより設定温度を選択し、設定温度表示域部２Ｂに表示を行う。その後、決定スイッチＳＷ４を押圧操作することにより各種スイッチの操作手順の適否を決定して面状発熱体の設定温度についての温度設定操作を行う。
【００３７】
また、面状発熱体３を所望温度まで急速立ち上げ操作を行うのには、先ず表示切替スイッチＳＷ１を押圧操作してモードを切り替え、運転選択表示域部２Ｄに「急速設定」を表示し、決定スイッチＳＷ４を押圧操作してスイッチの操作手順の適否を決定し、面状発熱体３の発熱についての急速立ち上げ操作を行う。
【００３８】
また、前記表示部２の時刻表示域部２Ａに表示される時刻が遅れた場合や進んだ場合の修正操作を行うのには、先ず表示切替スイッチＳＷ１を押圧操作してモードを「時刻」に切り替えると、時刻を示す数字が点滅表示される。次いで、前述の「ＯＮ設定」および「ＯＦＦ設定」と同様操作を行うことにより例えば低レベルスイッチＳＷ３を押圧操作することにより時間数値を、「１」→「２」・・・・「２３」→「００」と１時間づつアップして遅れや進みを修正し、また、高レベルスイッチＳＷ２を押圧操作することにより分数値は、「１」→「２」・・「５９」→「００」とアップして遅れや進みを修正する。そして、決定スイッチＳＷ４を押圧操作することにより各種スイッチの操作手順の適否を決定して時刻表示域部２Ａに修正後の新時刻を表示し、修正操作を終える。
【００３９】
畳暖房を行う時に室内温度は、前記第２検知手段６により検知され、その信号が制御手段ＣＰＵに入力され、検知した温度を室内温度表示域部２Ｃに１℃単位で表示するようになっている。この第２検知手段６は、感度素子、熱電対、温度計等の何れかでよい。
【００４０】
また、表示部２の表示に使用される有機ＥＬ材料としては、例えばトリス（８−ヒドロキシキノリノラト）アルミニウム、ポリ−フェニレンビニレン（ＰＰＶ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリ−３−アルキルチオフェン（ＰＡＴ）、ポリ−９,９ジアリキルフルオレン（ＰＤＡＦ）、ポリメチン系色素、アントラセン等の多環芳香環化合物、オキサジアゾール、ヘテロ芳香環化合物、ポルフィリン系分子、キサンティン系色素、スチルベンゼン系化合物、さらには各種金属錯体、金属化合物等が挙げられ、代表的には、例えばＤＰＶＢｉ、ＰＥＳＢ、ＥＭ２、Ｓｐｉｒｏ−ＴＡＤ、Ｚｎ（ＢＯＸ）2、Ｓｐｉｒｏ−８φのように青色を発光するもの、Ｂｅｂｑ2，Ａｌｑ2、Ｔｂ（ａｃａｃ）3等のように緑色発光をするもの、Ｒｕｂｒｅｎｅ、Ｅｕ（ＴＴＦＡ）3Ｐｈｅｎ、ＤＣＭ、ＢＰＰＣ等は赤色発光を示す低分子発光材料があり、またＰＰＶ、ＲＯＰＰＶ、ＭＥＨＰＰＶ、ＣＮＰＰＶ、ＰＡＴ、ＰＥＤＯＴ、ＰＣＨＴ、ＰＯＰＴ、ＰＤＡＦ、ＲＯＰＰＰ、Ｆ−ＰＰＰ、ポリ−フェニレンビニレン系ＥＬ用導電性高分子、ポリチオフェン系ＥＬ用高分子材料、ポリフルオレン系ＥＬ用高分子材料、ポリシラン系高分子材料、シリコン系高分子材料等があげられる。
【００４１】
前記面状発熱体３は、フッソ系樹脂よりなる合成樹脂分散媒内に黒鉛とカーボンブラックよりなる導電性材料のほかに少量の金属酸化物や炭化物を混練して押出成形機（図には示さず）にて押出し成形する等して成形される。そして、この面状発熱体３は、操作部１のスイッチ操作により目標温度に急上昇させ、例えば畳暖房の暖房等に要する所望の発熱温度に到るまでの立ち上がり時間を短く、即応性が良い等の電気的特性に優れるほか、耐寒性、耐薬品性、耐摩耗性、耐衝撃性が良く、通電性材料としてのカーボンブラック等に対する結合性が強度になる等の機械的特性も優れる。
【００４２】
前記第１検知手段４は、例えば熱電対が用いられ、面状発熱体３の発熱を検知し、その信号はアンプＡ１を介して制御手段ＣＰＵに入力される。
【００４３】
前記第２検知手段６は、例えばサーミスタのような感温素子、熱電対、温度計等の何れかが用いられ、その信号はアンプＡ２を介して制御手段ＣＰＵに入力される。
【００４４】
また、前記ハウジング５は、図示するように略箱形であり、このハウジング５は例えば合成樹脂可塑物により薄形設計が可能であり、コンパクト化がはかれる。そして、このハウジング５は、暖房畳や床暖房に使用する場合の使用時には、本実施形態１の面状発熱体３のコントローラ装置Ｃは、部屋の壁にハウジング５がネジ、接着剤を用いて取付けられたり、床面に取付けられることによって使用に供されるが、後述するようにほかの使用方法として面状発熱体３を道路に敷設することにより道路の融雪を行ったり、凍結を防止するためのロードヒーティングとして使用する場合には、本実施形態１のコントローラ装置Ｃが路肩に設置される等して使用される。さらには、面状発熱体３が屋根に敷設されることにより屋根の融雪を行ったり、凍結を防止するための屋根融雪装置として使用する場合には、ハウジング５は、例えば屋内の適宜個所に取付けて使用される等、面状発熱体３の用途に対応して共用化をはかることができる。
【００４５】
前記スイッチング手段７は、前記第２検知手段６により検知する環境温度の高低に対応して前記制御手段ＣＰＵにより制御される駆動回路９によりＯＮ、ＯＦＦし、該スイッチング手段７のＯＮ、ＯＦＦにより前記電源回路部８からの面状発熱体３への通電量を環境温度に応じて調整することにより前記面状発熱体３の発熱温度を目標温度に制御するようになっている。またこのスイッチング手段７は、例えばＳＳＲ（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ
Ｒｅｌａｙ）が使用されるが、ＯＮ、ＯＦＦ機能を発揮するものであればそのほか電磁リレーや半導体素子でもよい。
【００４６】
なお、図１中Ａ３はアンプ、Ｌは運転表示ランプである。
【００４７】
本実施形態１の面状発熱体のコントローラ装置Ｃは、以上の構成からなり、以下作用とともに使用例を説明する。
【００４８】
すなわち、畳暖房や床暖房を行う場合には、面状発熱体３を発熱させるが、これには、前記操作部１に設けられる各種スイッチを用途毎に所定手順に押圧操作することにより行う。
【００４９】
以下、各種モードの切り替え操作とスイッチ操作とを順次説明する。
【００５０】
＜発熱開始（ＯＮ）時間の設定操作＞
また、前記時刻表示域部２Ａに表示される時刻や面状発熱体３の発熱時間の設定を行うのには、図３に示すように先ず表示切替スイッチＳＷ１を押圧操作することにより前記運転選択表示域部２Ｄに「ＯＮ設定」を点滅表示する。次いで、低レベルスイッチＳＷ３を押すと、時刻表示域部２Ａには時間数値がアップして表示されて行き、また高レベルスイッチＳＷ２を押すと時刻表示域部２Ａには分数値が１分づつアップして表示されて行く。この時、例えば低レベルスイッチＳＷ３を押圧操作することによる時間数値は、「１」→「２」・・・・「２３」→「００」と１時間づつアップされ、高レベルスイッチＳＷ２を押圧操作することによる分数値は、「１」→「２」・・「５９」→「００」とアップされる。そして、時刻表示域部２Ａに時刻や面状発熱体３の発熱時間の開始時間の設定を行い、表示してから、決定スイッチＳＷ４を押圧操作することにより各種スイッチの操作手順の適否を決定して面状発熱体３の発熱開始時間（ＯＮ時間）の設定操作を終える。
【００５１】
＜発熱終了（ＯＦＦ）時間の設定操作＞
また、面状発熱体３の発熱終了時間を設定するのには、前記操作と同様に、図４に示す如く先ず表示切替スイッチＳＷ１を押圧操作することにより前記運転選択表示域部２Ｄに「ＯＦＦ設定」を点滅表示する。
【００５２】
次いで、同様に低レベルスイッチＳＷ３を押すことにより、時刻表示域部２Ａに時間数値を表示して行き、また高レベルスイッチＳＷ２を押して時刻表示域部２Ａに分数値を表示して行く。最後に決定スイッチＳＷ４を押圧操作することにより各種スイッチの操作手順の適否を決定して面状発熱体３の発熱終了時間（ＯＦＦ時間）の設定操作を終える。
【００５３】
＜面状発熱体の温度設定操作＞
また、面状発熱体３の設定温度を設定温度表示域部２Ｂに設定する操作は、図５に示すように表示切替スイッチＳＷ１を押圧操作してモードを切り替えて行くと、設定温度表示域部２Ｂには面状発熱体３の標準発熱温度として、例えば３０℃が点滅表示される。
【００５４】
次いで、低レベルスイッチＳＷ３を押すことにより前記標準発熱温度を基準にして１℃づつダウンさせ、また高レベルスイッチＳＷ２を押すことにより前記標準発熱温度を基準にして１℃づつアップさせることにより設定温度を選択し、設定温度表示域部２Ｂに表示する。
【００５５】
その後、決定スイッチＳＷ４を押圧操作することにより各種スイッチの操作手順の適否を決定して面状発熱体３の発熱についての温度設定操作を終了する。
【００５６】
上記のようなスイッチ操作を基にして、例えば１２畳の集会場を２０名の収容人員として畳暖房する場合を本実施形態１のコントローラ装置Ｃを用いて午前１０：００より１３：３０まで使用する場合を想定して面状発熱体３を発熱させて暖房を行うのには、図３の如く先ず表示切替スイッチＳＷ１を押圧すると、運転選択表示域部２Ｄに「ＯＮ設定」が点滅表示され、低レベルスイッチＳＷ３の押圧により時刻表示域部２Ａには時間数値がアップして表示され、しかも高レベルスイッチＳＷ２の押圧により時刻表示域部２Ａには分数値が１分づつアップして表示されることにより時刻表示域部２Ａに時刻や面状発熱体３の発熱時間の開始時間の設定を行い、決定スイッチＳＷ４の押圧により面状発熱体３の発熱開始時間（ＯＮ時間）を９：００に設定する。
【００５７】
また、図４に示す如く表示切替スイッチＳＷ１を押圧し、運転選択表示域部２Ｄに「ＯＦＦ設定」が点滅表示され、低レベルスイッチＳＷ３と、高レベルスイッチＳＷ２との押圧により時刻表示域部２Ａに時刻や面状発熱体３の発熱時間の終了時間の設定を行い、決定スイッチＳＷ４を押圧することにより面状発熱体３の終了時間（ＯＦＦ時間）を１３：３０に設定する。
【００５８】
その後、図５に示すように表示切替えスイッチＳＷ１を押圧してモードを切り換えることにより設定温度表示域部２Ｂには面状発熱体３の標準発熱温度として、例えば３０℃が点滅表示され、低レベルスイッチＳＷ３と、高レベルスイッチＳＷ２とを個別に押圧操作することにより設定温度表示域部２Ｂに設定温度として３７℃を表示し、その後、決定スイッチＳＷ４を押圧操作することにより面状発熱体３の設定温度を例えば３７℃に設定して面状発熱体３の発熱をして畳暖房を行う。
【００５９】
＜面状発熱体３の急速立ち上げ操作＞
また、面状発熱体３の急速立ち上げ操作を行うのには、図６に示すように、先ず表示切替スイッチＳＷ１を押圧操作してモードを切り替え、運転選択表示域部２Ｄに「急速設定」を表示する。そして、決定スイッチＳＷ４を押圧操作することによりスイッチの操作手順の適否を決定すると、前述のようにフッソ系樹脂よりなる合成樹脂分散媒内に黒鉛とカーボンブラックよりなる導電性材料のほかに少量の金属酸化物や炭化物を混練して形成される面状発熱体３は、制御手段ＣＰＵからの制御指令により約５５℃にまで発熱温度が急上昇され、そのままの発熱温度にて約５分間保持することができ、面状発熱体３の発熱についての急速立ち上げ操作を行うとともに面状発熱体３からの充分な発熱によりダニを死滅させることができる。
【００６０】
また、本実施形態１の面状発熱体３は、フッソ系樹脂よりなる合成樹脂分散媒内に黒鉛とカーボンブラックよりなる導電性材料のほかに少量の金属酸化物や炭化物を混練して形成されるので、前述の如く電気特性と即応性が良いほか、耐寒性、耐薬品性、耐摩耗性、耐衝撃性が良く、通電性材料としてのカーボンブラック等に対する結合性が強度になる等の機械的特性も優れる。
【００６１】
また、前述のように、面状発熱体３の発熱の設定温度が３７℃に設定されて発熱が行われると、面状発熱体３の発熱温度は面状発熱体３に設けた第１検知手段４としての熱電対にて検知される。この時、室内温度は、表示部２の室内温度表示域部２Ｃに１℃単位で表示される。
【００６２】
そして、熱電対の面状発熱体３の発熱に対する検知温度が面状発熱体３の設定温度、例えば３７℃に近づくと、制御手段ＣＰＵにより制御される駆動回路９によりスィッチング手段７としてのＳＳＲのＯＮまたはＯＦＦを、面状発熱体３に対する前記第１検知手段４の検知温度が「設定温度」に近づく時に、前記制御手段ＣＰＵにより通電に要する単位時間ｔあたり、例えば１秒間の通電時間を設定温度に近づく昇温温度毎に段階的に１℃づつレベルを異にして電源回路からの通電量を制御し、通電量の浪費を防ぎ、節電を行うようにする。
【００６３】
すなわち、レベル０では図７に示すように面状発熱体３の設定温度の３７℃よりも１℃高い３８℃の時に１秒間の全てがＯＦＦであり、面状発熱体３への通電は控えられる。次いで、レベル１は図８に示すように設定温度の３７℃に近づいた時にＯＮとなって１秒間、全てではなく、０．６秒間だけ通電が行われ、その後ＯＦＦとなって０．４秒間、通電が遮断されて面上発熱体３への通電が極力控えられる。また、図９に示すように、レベル２では、設定温度の３７℃よりも１℃低い３６℃の時には、ＯＮとなって０．７秒間の通電が行われ、その後ＯＦＦとなって０．３秒間、通電が遮断される。また、図１０に示すようなレベル３では、設定温度３７℃よりも２℃低い３５℃の時であり、ＯＮとなって０．８秒間の通電が面状発熱体３に行われることによりレベル２よりも０．１秒間通電時間が長くなり、その後ＯＦＦとなって０．２秒間、通電が遮断される。また、図１１に示すようなレベル４では、設定温度３７℃よりも３℃低い３４℃の場合であり、ＯＮとなって０．９秒間の通電が面状発熱体３に行われることによりレベル３よりも０．１秒間通電時間が長くなり、その後ＯＦＦとなって０．１秒間、通電が遮断される。
【００６４】
そして、面状発熱体３の発熱温度が、設定温度３７℃よりもかなり低い３３℃の場合には、１秒間、全てにわたりＯＮとなり通電が行われ、面状発熱体３は発熱される。
【００６５】
このようにレベル０〜レベル５の５レベルに応じて１秒間を所望区分に分割して通電のＯＮ、ＯＦＦを繰り返して面状発熱体３の通電を行うことにより消費電力の浪費が防がれ、節電が行われる。
【００６６】
また、レベル表示域部２Ｆには、設定温度に対応して面状発熱体３の通電に要する１秒間をレベル０、レベル１、レベル２、レベル３、レベル４の５つのレベルに対応された表示がなされる。
【００６７】
しかも、面状発熱体３を有する畳暖房が敷設される周囲の環境温度は、例えばサーミスタのような感温素子、熱電対、温度計等よりなる第２検知手段６により検知されるので、その信号が制御手段ＣＰＵに送られると、制御手段ＣＰＵに接続されたスイッチング手段７としてのＳＳＲが、第２検知手段６により検知される周囲の環境温度の高低の相違に応じて制御手段ＣＰＵからの制御によりＯＮ、ＯＦＦされるため、このスイッチング手段７のＯＮ、ＯＦＦにより電源回路部８から面状発熱体３への通電量が環境温度に応じて調整され、面状発熱体３の発熱温度を目標温度に制御することができる。
【００６８】
従って、冬期または冬期以外でも寒厳地において面状発熱体３が、使用される周囲の環境によって、例えば暖房畳からの放熱が大きい場合や、所定温度となっている暖房畳が外的要因によって、その熱量が急激に奪われて温度が低下する必要時に、畳暖房や床暖房を行うのに日毎に周囲の環境温度が異なる場合に、発熱量に不足を生じ、所定の温度状態に維持したり、或いは所定温度へ迅速に復帰させることができ、周囲の環境温度を加味したきめ細かなしかも消費電力の浪費を防いだ節電型の畳暖房を行うことができる。
【００６９】
＜時刻の遅れと進みの修正操作＞
また、表示部２の時刻表示域部２Ａに表示される時刻が、遅れた場合や進んだ場合の修正操作は、先ず表示切替スイッチＳＷ１を押圧操作してモードを「時刻」に切り替えると、時刻を示す数字が点滅表示される。次いで、前述の「ＯＮ設定」および「ＯＦＦ設定」と同様操作の例えば低レベルスイッチＳＷ３を押圧操作して時間数値を、「１」→「２」・・・・「２３」→「００」と１時間づつアップして遅れや進みを修正し、また、高レベルスイッチＳＷ２を押圧操作して分数値を、「１」→「２」・・「５９」→「００」とアップして遅れや進みを修正する。そして、決定スイッチＳＷ４を押圧操作することにより各種スイッチの操作手順の適否を決定して時刻表示域部２Ａに修正後の新時刻を表示し、修正操作を行える。
【００７０】
[実施形態２]
また、図１２および図１３は本発明の実施形態２を示す。
【００７１】
上記説明では畳暖房を行う場合を代表的に説明したが、本発明のコントローラ装置は道路の融雪を行ったり、凍結を防止するロードヒィーティングとして使用することもできる。
【００７２】
すなわち、第１検知手段としての降雪センサ４′を面状発熱体３を敷設する道路２０の敷設面、例えば道路舗装面２１に所望間隔毎に所望個数設け、適当個所に配置したコントローラ装置Ｃの制御手段ＣＰＵに接続する。
【００７３】
そして、第２検知手段６により検知される外気温が標準温度として３℃以下で、第１検知手段としての降雪センサ４′により道路舗装面２１が所望温度、例えば標準温度として３℃以下になったことを検知した時に、制御手段ＣＰＵの制御により面状発熱体３への通電が開始され、継続されることにより面状発熱体３は発熱され、道路２０に積もった雪の融雪と、道路２０の凍結が防止される。
【００７４】
また、第２検知手段６により外気温が所望温度、例えば３℃以下になったことを検知しないが、第１検知手段としての降雪センサ４′が道路２０の道路舗装面２１が３℃以下になったことを検知した時には、面状発熱体３への通電が開始され、通電は継続されることにより発熱が行われ、道路２０に積もった雪の融雪と、路面の凍結が防止される。
【００７５】
そして、本実施形態１では、適当個所に配置した各コントローラ装置Ｃの制御手段ＣＰＵに設けた通信ポート２２・・から通信線２３・・を配索して遠隔地に設けたホストコンピュータ（図には示さず）に接続することにより遠隔地における監視と中央集中管理を行えるようにした点が前記実施形態１と異なる構成、作用であり、そのほかは前記実施形態１と同様の構成を採用し、同様の作用である。
【００７６】
また、図１４は本発明の実施形態３を説明する。
【００７７】
この実施形態３では、屋根３０の融雪を行ったり、屋根３０に面状発熱体３を敷設することにより融雪を行うのに、本発明のコントローラ装置Ｃを使用するものである。
【００７８】
すなわち、部屋の適当個所に取付けたコントローラ装置Ｃの制御手段ＣＰＵに接続した第２検知手段６により外気温が所望温度、例えば３℃以下になったことを検知した時に、面状発熱体３への通電が開始され、通電が継続されることにより発熱が行われ、屋根３０の融雪と、凍結を防止することができる。
【００７９】
また、第２検知手段６によりが外気温が所望温度、例えば３℃以下になったことを検知しないが、面状発熱体３が敷設された屋根３０が第１検知手段４により３℃以下になったことを検知した時には、面状発熱体３への通電が開始され、通電は継続されることにより発熱が行われ、屋根３０の融雪と、凍結が防止されるほかは、前記実施形態１と同様の構成、作用である。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明の面状発熱体のコントローラは、例えば暖房畳、床暖房、道路や屋根の融雪を行ったり、凍結を防止する等の多種の面状発熱体に対する共用化がはかれ、また面状発熱体の発熱の開始や停止、立ち上げ時間、設定温度の選択等の多機能に対応して制御が容易かつ高精度に行え、しかも取扱い操作が簡単で誤操作が少なく、また周囲温度状況に応じてエネルギーロスが少ない高効率の暖房を行える等便利になり、さらには面状発熱体は立ち上げ時間の短縮化に寄与する等の多機能性を発揮し便利であり、薄形設計とコンパクト化をはかることができる分野・用途に適する。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】図１は本発明の面状発熱体のコントロール装置の実施形態１を示す配線ブロック図である。
【図２】図２は同じく外観正面図である。
【図３】図３は同じく面状発熱体のＯＮ時間の設定操作を示すブロック図である。
【図４】図４は同じくＯＦＦ時間の設定操作を示すブロック図である。
【図５】図５は面状発熱体の温度設定操作を示すブロック図である。
【図６】図６は同じく面状発熱体の急速立ち上げ操作を示すブロック図である。
【図７】図７は同じく面状発熱体の設定温度に対する通電量に対応したレベル表示のうちのレベル０を示す説明図である。
【図８】図８は同じくレベル１を示す説明図である。
【図９】図９は同じくレベル２を示す説明図である。
【図１０】図１０は同じくレベル３を示す説明図である。
【図１１】図１１は同じくレベル４を示す説明図である。
【図１２】図１２は本発明の面状発熱体のコントロール装置をロードヒーチングに適用した場合の実施形態２を示す配線ブロック図である。
【図１３】図１３は同じく敷設状態の一例を示す平面図である。
【図１４】図１４は本発明のコントロール装置を屋根への融雪・凍結防止装置に適用した実施形態３を示す断面図である。
【符号の説明】
【００８２】
１      操作部
２      表示部
２Ａ    時刻表示域部
２Ｂ    設定温度表示域部
２Ｃ    室内温度表示域部
２Ｄ    運転選択表示域部
２Ｅ    現状設定表示域部
２Ｆ    レベル表示域部
２Ｇ    レベル文字表示域部
２Ｈ    電力量表示域部
２Ｉ    積算電力表示域部
３      面状発熱体
４      第１検知手段
４′    融雪センサ
５      ハウジング
６      第２検知手段
７      スイッチング手段
８      電源回路部
９      駆動回路部
２０    道路
２１    道路舗装面
２２    通信ポート
３０    屋根
ＳＷ１  表示切替スイッチ
ＳＷ２  高レベルスイッチ
ＳＷ３  低レベルスイッチ
ＳＷ４  決定スイッチ
ＳＷ５  運転停止スイッチ
Ｔ      タイマー手段
【図１】
2005222351.tif 000003
【図２】
2005222351.tif 000004
【図３】
2005222351.tif 000005
【図４】
2005222351.tif 000006
【図５】
2005222351.tif 000007
【図６】
2005222351.tif 000008
【図７】
2005222351.tif 000009
【図８】
2005222351.tif 000010
【図９】
2005222351.tif 000011
【図１０】
2005222351.tif 000012
【図１１】
2005222351.tif 000013
【図１２】
2005222351.tif 000014
【図１３】
2005222351.tif 000015
【図１４】
2005222351.tif 000016